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使用磁场定制推力,新型聚变火箭将使到达火星速度快10倍

2021-03-23 14:56:06 来源:网络 责任编辑:
  美国科学家设计了一种新的聚变火箭,利用磁场从火箭后部发射等离子体粒子,推动航天器穿越太空。这项创新技术将使人类到达火星的速度比目前使用电场驱动粒子的火箭推进器快10倍。磁场的使用也使科学家能够为特定的太空任务定制推力大小。
  等离子体是由自由电子和原子核组成的物质的热状态,占可见宇宙的99%,可以产生大量的能量。科学家们一直在实验室复制核聚变,试图利用它的能量在深空中为火箭提供动力。目前利用电场推动粒子的等离子推进器只能产生较低的比脉冲或速度。
  然而,在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室和国家能源研究与科学计算中心进行的计算机模拟显示,使用磁场的新型等离子推进器在概念上可以产生每秒数百公里的排气速度,比其他推进器快10倍。
  发明这种技术的法蒂玛·易卜拉希米博士(Dr.Fatima Ebrahimi)说,在飞船开始飞行时,它的速度更快,让宇航员能够尽快到达他们要去的红色星球。"这么长的旅程需要几个月或几年的时间,因为化学火箭发动机的特定冲力太低,以至于飞船需要一段时间才能达到最高速度。然而,如果我们制造基于磁重联技术的螺旋桨,我们可以在较短的时间内完成远程任务。
  虽然使用聚变技术为火箭提供动力并不是一个新概念,但易卜拉希米的推进器在三方面与目前领先的推进器不同。
  第一种方法是改变磁场的强度,以增加或减小推力的大小,以便宇航员在穿越太空的黑暗深渊时能够更好地操作;第二,新的推进器通过喷射等离子体粒子和气泡(等离子体粒子)产生能量,等离子体粒子为推进器增加新的能量,而其他推进器中没有包括等离子体粒子。第三,在这一概念研究中,利用磁场从火箭尾部喷射等离子体粒子,而其他类似的概念推进器则使用电场。
  概念研究的结果发表在"等离子体物理学"杂志上。

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